книги из ГПНТБ / Таран, Владимир Деомидович. Технология сварки и монтажа магистральных трубопроводов

ным положением сварки. Величина зазора зависит также от угла скоса кромок: чем меньше угол скоса, тем больше должен быть зазор, чтобы обеспечивался доступ дуговых газов к внутренним концам кромок.

При сварке стыка на остающейся стальной подкладке зазор можно устанавливать больший, чем при сварке без подкладки,

ляется зазором а.

В табл. 32 приведены наиболее часто устанавливаемые за

а также кондукторы с шаровыми опорами. Кондуктор каждого типа имеет свои особенности и применяется в соответствии с усло­ виями местности, организации сварочно-монтажных работ и т. и.

В технологическом проекте на сооружение больших маги­ стралей должно быть указано, какие кондукторы надо использо­ вать.

59

Кондуктор из труб

Кондуктор этого типа представляет собой два строго прямо­ линейных звена труб, уложенных параллельно и скрепленных друг с другом. Расстояния между осями труб и зазоры одинаковы по всей длине кондуктора.

Соединительную сварку стыков труб, составляющих звено, выполняют не на полное сечение: высота шва достигает лишь 0,8 толщины стенки (при нормальной сварке наплавленный ме­ талл мог бы затруднить центровку труб на кондукторе).

Стыкуемую трубу укладывают в створе труб кондуктора. Рассмотрим особенности равновесия этих трех труб (рис. 18).

Рис. 18. Распределение сил между трубами кондуктора и центруемой трубой.

Разложим эти силы по координатам. Вертикальная составляющая

Горизонтальная составляющая Hi представляет собой силу, стремящуюся раздвинуть трубы кондуктора, поэтому их скре-

60

пляют с учетом отой силы, а также с учетом дополнительных нагру­ зок, возникающих при накатывании стыкуемых труб на кондук­

тор и при центровке.

Степень точности центровки зависит от угла а. Во всех слу­ чаях независимо от диаметра труб кондуктора можно достиг­ нуть оптимальной величины угла а, изменяя расстояние между этими трубами (располагая их вплотную одна к другой или с за­ зором п). Чаще всего кондукторы не имеют зазора.

Перпендикулярно к кондуктору по обе его стороны устраивают стеллажи из труб того же диаметра, что и у кондуктора (рис. 19).

Стыкуемые трубы, прошедшие на одном стеллаже подготовив тельные операции, накатывают на кондуктор так, чтобы их концы находились на расстоянии 50—100 мм, а продольные швы были в верхней части и не затрудняли центровку.

Рис. 19. Сборочный кондуктор и стел­ лажи.

1 — сборочный стеллаж; 2 — трубы кондуктора; 3 — центруемая труба; 4 — крапление труб кон­ дуктора; 5 — промежуточный стеллаж.

Центровка достигается самой укладкой на кондуктор в том случае, когда не нарушена правильная цилиндрическая форма труб. При небольших отклонениях от правильной формы трубы приходится поворачивать вокруг оси для наиболее полного сов­ падения кромок. Поворачиванием достигается и верхнее положе­ ние продольных швов.

Поворачивают трубы вручную (центровочными ломиками), что является одним из недостатков кондуктора данного типа.

Для осевого смещения используют лебедку (или домкрат), которую устанавливают на специальной площадке с одного конца кондуктора.

После сборки стыков и закрепления их прихватками секцию или звено скатывают на другой, так называемый промежуточный стеллаж (он расположен между кондуктором и сварочным стендом).

Для удобства скатывания труб с кондуктора его секции иногда ставят на разных уровнях»

61

Кондуктор с шаровыми опорами

На кондукторах, описанных выше, трудно центровать трубы больших диаметров и большого веса, так как их продольное пе­ ремещение п круговое разворачивание требуют значительных уси­ лий. Более усовершенствованным является кондуктор с шаровыми опорами. Он состоит из двух параллельно уложенных труб, на которых точно по одной образующей укреплены шаровые опоры (рис. 20). Ось опор немного смещена относительно касательной труб кондуктора и собираемой j

секции (в сторону ложа).

На одну собираемую трубу приходятся четыре опоры (по две на каждой стороне кондуктора). На рис. 21 показано устройство шаровой опоры. К трубе 6 на прямоугольной подкладке 2 прива­ ривают проточенную обойму 1. Стальной закаленный подшипни­ ковый шар 3 диаметром 35—40 мм вкладывают в гнездо обоймы

иприжимают крышкой с сальником 5 (при помощи винтов 4). Перед вкладыварием шара гнездо заполняют консистентной смазкой.

Кондукторы с шаровыми опорами облегчают труд монтажников

испособствуют повышению производительности труда на сбо­ рочных операциях.

Кондуктор из роликоопор

Основным элементом этого копдуктора является роликоопора (рис. 22). На балансире 2, состоящем из двух стальных пластин с распорами, установлены опорные ролики 1. Для облегчения вращения центруемых труб опорные ролики снабжены шарико­ подшипниками 7, посаженными на ось 8.

62

В нижней части балансир имеет ролик 3, расположенный ниже центра тяжести системы и соединяющий: балансир с рамой 4. Балансир качается в раме на ролике 3, как на оси, и может за­ нимать три положения: 1) правый опорный ролик опущен; 2) оба опорных ролика находятся в горизонтальной плоскости; 3) ле­ вый ролик опущен.

Закрепляется балансир в необходимом положении двумя защелками 5, смонтированными на концах рамы. Защелки вы­ полнены в виде качающейся эксцентриковой опоры, посаженной на ось, соединенную с концом рамы. Поворачиваются защелки

/7ОЯП

ПоВВ

для подъема одной стороны балансира при нажатии на рычаги 6 для безопасности работы рычаги, представляющие собой трубы, диаметром 26 мм, длиной 1,0—1,2 м, после подъема защелок снимают. Опускают балансир теми же рычагами.

Роликоопоры приварены к двум параллельно расположенным рельсам или швеллерам на расстоянии 3,0—3,5 м друг от друга. На конце кондуктора смонтированы упор и лебедка.

У кондукторов более усовершенствованных конструкций ро­ ликоопоры не приварены к рельсам, а закреплены на специаль­ ных тележках, перемещающих их вместе с трубой вдоль оси для образования заданного зазора.

При перекатывании труб со стеллажа на кондуктор часть роликоопор наклоняется в сторону стеллажа. По окончании цен­ тровки и сборки труб роликоопоры наклоняются в другую сто­ рону и секция скатывается на промежуточный стеллаж.

63

Применение кондуктора из роликоопор дает возможность значительно уменьшить состав сборочной бригады, не снижая темпов работы.

Универсальный сборочный стенд

Универсальный стенд позволяет перемещать трубу в осевом и поперечном направлениях. Осевое смещение необходимо для

Стенд (рис. 23) состоит из рольганга 1 для осевого передви­ жения и ряда роликоопор 2 (с боковыми роликами), перемещаю­ щихся в поперечном направлении. Рольганг и роликоопоры смон­ тированы на общей раме 3 из швеллеров. Осевому перемещению трубы по рольгангу роликоопоры не препятствуют, так как раз­ двигаются и играют роль боковых ограничителей, предотвращаю­ щих скатывание трубы со стенда.

В процессе центровки трубы лежат на рольганге. На каждую трубу приходится по две пары роликоопор, поперечное смещение которых осуществляется червячным винтом 4.

На рис. 24 показаны схемы возможных положений соеди­ няемых труб на стенде.

По л о ж е н и е а. Трубы накатывают в осевом направлении,

иони свободно проходят вдоль стенда.

По л о ж е н и е б. Вертикальная ось присоединяемой трубы не совпадает с вертикальными осями ранее уложенных труб при полном совмещении горизонтальных осей. Роликоопоры, поддер­

живающие присоединяемую трубу, смещают соответственно вправо или влево до совпадения вертикальных осей труб. Рас­ стояние между роликоопорами р в процессе смещения сохраняется неизменным,

П о л о ж е н и е в. Горизонтальная ось присоединяемой трубы выше горизонтальных осей остальных труб. Увеличивая расстояние между роликами р0 до pi, опускают трубу до тех пор, пока ее горизонтальная ось не совпадет с остальными горизон­

раций.

В случае центровки трубы с овальным концом или другими отклонениями от правильной формы (в допускаемых пределах) ее поворачивают вокруг оси для оптимально возможного совмеще­ ния кромок. Осевой поворот трубы осуществляют вручную цеп-

64

.1842 Заказ 5

Рис. 23. Универсальный сборочный стенд.

8

ным ключом. Усилие, необходимое для поворота, можно опреде­ лить из выражения

М т — момент силы трения трубы в кГ/см. Момент силы трения

Рис. 24. Схемы различных положений труб на сборочном стенде.

Центратором называется приспособление для совмещения на­ ружных или внутренних поверхностей стыков. Центровка труб происходит за счет действия радиальных сил, развиваемых меха­ низмом центратора.

Центраторы можно разделить на две группы: 1) охватывающие, или наружные; 2) распорные, или внутренние. Более универсальны

6 6

охватывающие центраторы, которые используют при сборке сек­ ций для поворотной и неповоротной сварки.

К группе охватывающих относятся переносные полевые центра­ торы независимого действия и центрирующие устройства свароч­ ных аппаратов или установок. Конструктивно они резко отли­ чаются, но по принципу действия одинаковы. Каждый центра-

Рис. 25. Схема работы полевого центратора охватывающего типа.

тор состоит из базирующих элементов, радиальных нажимных планок (или башмаков) и силового привода.

Центрирующие устройства являются частью аппаратов для электроконтактной или газопрессовой сварки, поэтому конструк­ ция будет рассмотрена в разделах, посвященных этим методам. Самостоятельно центрирующие устройства не применяются. Переносные же полевые центраторы независимого действия

Прижимы и дуга могут быть выполнены как одно целое или соединены втулочно-роликовой цепью. Характер распределения усилий в центраторе охватывающего типа виден из рис. 26. Допу­ стим, что в центраторе имеется п радиальных прижимов, располо­ женных на равном расстоянии друг от друга. Связывающий их шарнирный механизм состоит из звеньев равной длины. Звенья замыкаются стягивающим механизмом (гидравлическим цилин­ дром, эксцентриком и т. п.), благодаря чему становятся силовой

цепью, в которой действуют усилия Т. Радиальное усилие R, необходимое для центровки, легко определить. Для этого следует найти значения углов р и а.

Центральный угол равен

В начальный период цен­ тровки, когда концы труб еще не соосны, усилие R распределяется не по всей длине технологической базы, а лишь по ее части, прихо­ дящейся на один конец трубы

(рис. 27). При этом силы не только смещают концы труб в напра­ влении, перпендикулярном к оси, но и создают момент

где а — длина прижима центратора.

Рис. 28. Поперечное смещение труб в процессе центровки.

Момент Мх и поперечная сила R уравновешиваются сопроти­ влением трубы, возникающим при ее перемещении по поверхности кондуктора или стенда.

Свободный конец трубы необходимо смещать поперечной си­ лой S (рис. 28, а). Лучшие результаты достигаются при одновремен­ ной работе двух центраторов на соседних стыках (рис. 28, б).

68